Temukan bilangan Mach suatu benda dari kecepatannya dan kecepatan suara lokal, turunkan kecepatan suara dari suhu udara, atau klasifikasikan bilangan Mach berdasarkan rezim aliran — M = v/a.
Kecepatan dan kecepatan suara
343 m/s adalah standar untuk udara kering pada 20°C. Gunakan tab Dari Suhu untuk memperolehnya untuk kondisi lain.
nomor Mach
—
Masukkan kecepatan dan kecepatan suara lokal untuk dihitung.
Rezim aliran—
Kecepatan suara yang digunakan—
Turunkan kecepatan suara dari suhu udara
Udara yang lebih dingin memperlambat kecepatan suara, sehingga meningkatkan angka Mach untuk kecepatan benda yang sama — inilah sebabnya pesawat terbang mencapai angka Mach tertentu dengan lebih mudah pada ketinggian yang tinggi dan dingin.
Nomor Mach dari suhu
—
Masukkan kecepatan dan suhu udara untuk menghitung.
Kecepatan suara—
Rezim aliran—
Klasifikasikan berdasarkan nomor Mach
Tempelkan nilai Mach dari tab pertama, atau ketikkan secara langsung.
Konvensi rezim aliran: di bawah Mach 0,8 adalah subsonik, 0,8–1,2 adalah transonik, 1,2–5 adalah supersonik, dan di atas Mach 5 adalah hipersonik.
Rezim aliran
—
Masukkan nomor Mach untuk mengklasifikasikan aliran.
Ambang batas rezim
Rezim
Kisaran Mach
Subsonik
M <0,8
Transonik
0.8 – 1.2
Supersonik
1.2 – 5
Hipersonik
M > 5
Ambang batas mengikuti konvensi standar aerodinamika; titik transisi yang tepat bervariasi menurut bentuk dan ketinggian kendaraan.
3 menit membaca3 langkah7 istilah3 contoh6 pertanyaanM = v / a
Angka Mach memberi tahu Anda seberapa cepat suatu benda bergerak relatif terhadap kecepatan suara di udara sekitar — angka tak berdimensi tunggal yang menentukan apakah aliran udara bergerak lancar atau keras.
📋
Panduan langkah demi langkah
Cara menggunakan kalkulator ini
3 langkah▸
1
Masukkan kecepatan dan kecepatan suara
Pada tab Mach Number, ketikkan kecepatan objek dan kecepatan suara lokal. Jika Anda tidak mengetahui kecepatan suara untuk kondisi Anda, gunakan 343 m/s (udara kering, 20°C) sebagai default yang wajar, atau alihkan ke tab Dari Suhu.
2
Atau memperolehnya dari suhu udara
Pada tab Dari Suhu, masukkan kecepatan objek ditambah suhu udara. Kalkulator memperoleh kecepatan suara lokal dari suhu terlebih dahulu, kemudian menghitung bilangan Mach dari suhu tersebut.
3
Baca bilangan Mach dan rezim aliran
Kartu hasil menunjukkan bilangan Mach dan memberi label aliran sebagai subsonik, transonik, supersonik, atau hipersonik. Gunakan tab Rezim Aliran untuk mengklasifikasikan nomor Mach yang sudah Anda miliki tanpa memasukkan kembali kecepatan.
⚡
Referensi
Rumus dan metodologi
2 rumus▸
nomor Mach
M = v / a
Bilangan Mach M adalah perbandingan kecepatan suatu benda v dengan kecepatan suara lokal a. Baik v maupun a harus berada dalam satuan yang sama (biasanya m/s); M tidak berdimensi.
Kecepatan suara dari suhu
a ≈ 331.3 + 0.606 · T(°C)
Perkiraan linier ini memberikan kecepatan suara di udara kering dekat tekanan permukaan laut, dengan T adalah suhu udara dalam derajat Celcius. Hubungan pastinya adalah a = √(γRT) untuk gas ideal, namun perkiraan ini akurat hingga sekitar 0,5% di atas suhu atmosfer pada umumnya.
📖
Glosarium
Penjelasan istilah penting
7 istilah▸
Rasio tak berdimensi antara kecepatan suatu benda dengan kecepatan suara setempat, ditulis M = v/a. Mach 1 berarti benda bergerak tepat dengan kecepatan suara.
Kecepatan gelombang suara merambat melalui suatu medium. Di udara kecepatannya terutama bergantung pada suhu, kira-kira 343 m/s pada 20°C dan lebih lambat di udara dingin.
Aliran atau gerakan pada angka Mach di bawah sekitar 0,8, dimana udara berperilaku sebagai fluida yang tidak dapat dimampatkan dan efek kompresibilitasnya dapat diabaikan.
Kisaran Mach kira-kira antara 0,8 dan 1,2, di mana aliran udara di atas bagian suatu benda dapat bersifat supersonik lokal meskipun kecepatan keseluruhan benda tersebut mendekati Mach 1.
Gerakan pada angka Mach lebih besar dari 1, berarti objek tersebut berlari lebih cepat dari gelombang suara yang dihasilkannya, menghasilkan gelombang kejut dan ledakan sonik.
Gerakan pada angka Mach lebih besar dari sekitar 5, dimana pemanasan aerodinamis dan efek kimia udara menjadi perhatian desain yang dominan.
Aliran fluida yang densitasnya berubah secara signifikan terhadap tekanan, menjadi penting ketika angka Mach mendekati dan melebihi 1.
👥
Skenario
Contoh dalam kehidupan nyata
3 contoh nyata▸
✈️
Jet komersial
Pesawat jelajah
Kecepatan 343 m/sKecepatan suara 343 m/s
Pada kecepatan 343 m/s melawan kecepatan suara 343 m/s, M = 343/343 = 1,00 — tepat Mach 1, batas transonik. Sebuah pesawat sungguhan berlayar sedikit di bawah ini, sekitar Mach 0,78–0,85, agar tetap subsonik dengan nyaman.
🌡️
Penerbangan ketinggian
Dari suhu udara
Kecepatan 250 m/sSuhu udara 15°C
Pada suhu 15°C kecepatan suara sekitar 340,4 m/s (331,3 + 0,606 × 15). Bilangan Mach = 250/340.4 ≈ 0.73 — subsonik, tepat di bawah batas transonik. Udara yang lebih dingin di ketinggian menurunkan kecepatan suara, sehingga menaikkan angka Mach untuk kecepatan udara sebenarnya yang sama.
🚀
Jet tempur
Dasbor supersonik
nomor Mach 1.8
Angka Mach 1,8 berada dalam kisaran supersonik (1,2–5). Pesawat ini bergerak 1,8 kali lebih cepat dari kecepatan suara, menghasilkan ledakan sonik dan gelombang kejut di sepanjang badan pesawatnya.
🔗
Referensi
Sitasi kalkulator ini
APA & MLA▸
Gunakan salah satu format ini untuk menyitasi kalkulator dalam makalah, laporan, atau daftar sumber.
Angka Mach memberi tahu Anda seberapa cepat suatu benda bergerak relatif terhadap kecepatan suara di udara sekitar — angka tak berdimensi tunggal yang menentukan apakah aliran udara bergerak lancar atau keras. Kalkulator ini menemukan angka Mach dari kecepatan dan kecepatan suara, memperoleh kecepatan suara dari suhu udara, dan mengklasifikasikan angka Mach apa pun ke dalam rezim aliran.
Cara kerja Kalkulator Angka Mach
▸
Bilangan Mach hanyalah M = v/a, kecepatan benda dibagi dengan kecepatan suara setempat. Karena kecepatan suara di udara tidak konstan — bergantung pada suhu — kecepatan fisik yang sama berhubungan dengan angka Mach yang berbeda dalam kondisi berbeda. Udara dingin di dataran tinggi memiliki kecepatan suara yang lebih rendah dibandingkan udara hangat di permukaan laut, sehingga pesawat yang terbang dengan kecepatan udara sebenarnya akan mencapai angka Mach yang lebih tinggi di ketinggian.
Kalkulator ini menggunakan pendekatan linier standar a ≈ 331,3 + 0,606·T(°C) untuk kecepatan suara di udara kering, yang melacak hubungan gas ideal a = √(γRT) pada rentang suhu yang relevan dengan penerbangan dan kehidupan sehari-hari. fisika.
Masukan dan artinya
▸
Kecepatan dapat dimasukkan dalam meter per detik atau kilometer per jam. Kecepatan suara dinyatakan dalam meter per detik — 343 m/s adalah nilai yang umum digunakan untuk udara kering pada suhu 20°C, namun turun menjadi sekitar 295 m/s pada suhu -40°C, sebuah perbedaan yang penting untuk penerbangan di ketinggian. Suhu udara menerima Celsius atau Fahrenheit dan langsung dimasukkan ke dalam perkiraan kecepatan suara di tab Dari Suhu.
Batasan dan kasus tepi
▸
Perkiraan berbasis suhu mengasumsikan udara kering mendekati tekanan atmosfer standar; perubahan tekanan yang disebabkan oleh kelembapan dan ketinggian sedikit menggeser kecepatan suara yang sebenarnya. Rumus linier juga kehilangan akurasi pada suhu ekstrem yang jauh di luar rentang atmosfer pada umumnya. Untuk pekerjaan teknik dirgantara yang presisi, gunakan hubungan penuh a = √(γRT) dengan nilai γ yang sesuai dan konstanta gas spesifik R untuk atmosfer sebenarnya, atau lihat model atmosfer standar.
❓
Pertanyaan
Pertanyaan umum
6 pertanyaan▸
Apa rumus bilangan Mach?+
Bilangan Mach adalah M = v/a, dimana v adalah kelajuan benda dan a adalah kelajuan lokal bunyi, keduanya dalam satuan yang sama. Ini adalah rasio biasa, jadi tidak ada unitnya sendiri.
Apa yang dimaksud dengan Mach 1?+
Mach 1 berarti suatu benda bergerak dengan kecepatan suara lokal. Di bawah Mach 1 adalah subsonik, dan di atas Mach 1 adalah supersonik; wilayah di sekitar Mach 1 (kira-kira 0,8 hingga 1,2) disebut transonik.
Mengapa kecepatan suara berubah?+
Kecepatan suara di udara terutama bergantung pada suhu, bukan tekanan atau ketinggian secara langsung. Udara yang lebih hangat memiliki molekul yang bergerak lebih cepat dan lebih energik, sehingga suara melewatinya lebih cepat. Itu sebabnya kecepatan suara menurun di udara dingin pada ketinggian.
Apa yang dianggap supersonik?+
Supersonik berarti angka Mach yang lebih besar dari 1 — objek bergerak lebih cepat daripada gelombang suara yang dihasilkannya, sehingga menciptakan ledakan sonik.
Apakah ketinggian mempengaruhi angka Mach untuk kecepatan yang sama?+
Ya. Karena dataran tinggi biasanya lebih dingin, kecepatan suara di atas sana lebih rendah. Terbang dengan kecepatan udara yang sama di ketinggian yang lebih tinggi dan lebih dingin menghasilkan angka Mach yang lebih tinggi dibandingkan terbang di permukaan laut.
Satuan apa yang digunakan bilangan Mach?+
Bilangan Mach tidak berdimensi — tidak mempunyai satuan, karena merupakan perbandingan dua kecepatan. Masukkan kecepatan dalam m/s atau km/jam dan kalkulator akan menangani konversi secara internal.
📄
Simpan & bagikan
Dapatkan PDF hasil dengan merek Calculover
Unduh PDF satu halaman berisi hasil Anda. Masukkan alamat email untuk menerima kiat kalkulator sesekali. Tanpa spam, dan Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja. Privasi.